sintesis de porfirinas

1. FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
CURSO DE BIOQUÍMICA I
DOCENTE: Q.F MARIA CALIXTO COTOS
ALUMNOS:
AGUIRRE ÑIQUEN DIEGO
CALLE LOPEZ MARYCRUZ
REYES ROMERO DENIS
SUAREZ EGUSQUIZA BEATRIZ
2015 - I

2. PORFIRINAS: BIOSINTESIS DE LA
HEMOGLOBINA. CATABOLISMO DE LA
HEMOGLOBINA

3. Son compuestos cíclicos que se forman por el enlace de 4 anillos pirrol, mediante
puentes de metino (-HC=)
Una propiedad de estos es la formación de complejos con iones metálicos unidos
al átomo de nitrógeno de los anillos de pirrol.
Ejem:
-porfirina de hierro (hem de la hemoglobina)
-porfirina con magnesio (clorofila: pigmento fotosintético de los vegetales)

4. En la molécula de porfirina los
anillos (pirrol) se designan con 1, II,
III y IV. Las posiciones en donde
pueden efectuarse sustituciones en
los anillos están numeradas 1,2, 3,
4,5,6, 7 y 8. Los puentes metenilo (-
HC =) se designan como α, β. y δ.
Estructura del Porfirina

5.  Las porfirinas que existen en la naturaleza son compuestos en los que los ocho átomos
numerados de hidrógeno, han sido sustituidos por diversas cadenas laterales en el núcleo de
la porfirina.
 Como un medio sencillo para mostrar estas sustituciones, Fischer propuso una fórmula corta
para representar la molécula de porfirina, en la cual se omiten los puentes metenil y en la
que cada anillo pirrólico se presenta como una abrazadera rectangular con la posición de los
ocho sustituyentes enumerados

6. En la naturaleza sólo existen las porfirinas tipos 1 y 111, y de estas la serie de tipo 111
es la más abundante e importante, devido a que incluye al hem.

7. HEMOGLOBINA

8. • Estructura común a todos los mamíferos.
• Lugar de síntesis: eritrocitos.
• Es una proteína conjugada oligomérica constituida por 4
subunidades.
• PM aproximado: 68.000.
• Formada por dos componentes:
1. Grupo HEMO: derivado porfirínico que contiene el
átomo de Fe indispensable para el transporte de
O2,constituye el núcleo prostético .
2. GLOBINA: proteína conjugada oligomérica formada
por 4 subunidades, cada una unida a un grupo HEMO.
ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA

9. ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA

10. CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO HEMO:
• Constituye el 4% de la molécula de
Hemoglobina.
• Es una estructura heterocíclica llamada
protoporfirina IX (por ser la 9º de una serie
de estructuras isoméricas)
• Contiene un átomo de Fe ligado por uniones
covalentes a sus átomos de N centrales, es
decir que es una metalo-porfirina o ferro-
porfirina.
• Cada molécula de Hb contiene 4 grupos
HEMO unidos cada uno a una diferente
cadena polipeptídica de la globina.

11. Síntesis de Hemoglobina
La síntesis de Hemoglobina empieza cuando los eritrocitos
aun están en estado de proeritroblastos y continúa incluso
en la fase de reticulositos, cuando estas células abandonan
la médula ósea y entran en el torrente sanguíneo.
Durante la formación de la hemoglobina la molécula hemo
se combina con una cadena polipeptídica muy larga
denominada globina, para formar una subunidad de
hemoglobina llamada cadena de hemoglobina.
Cuatro de estas cadenas de hemoglobina se unen
débilmente entre ellas para formar así una molécula de
hemoglobina.

12. Síntesis de la
hemoglobina

14. Células eritroides de
la médula ósea,
donde el Hemo se
utiliza para formar
Hemoglobina.
Hepatocitos, donde el
Hemo se emplea en la
síntesis de
Citocromos.
Principales Localizaciones de Biosíntesis de Hem
BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO

15. Los seres humanos fabrican
entre 40-50mg/día de Hemo.
El 80-85% del mismo se utiliza para
la síntesis de la Hemoglobina.
Los hematíes maduros carecen de
mitocondrias, por lo que no pueden
sintetizar el Hemo.
BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO

16. COMPARTIMENTALIZACIÓN
La Biosíntesis del Hemo está repartida entre la Mitocondria y el Citosol.
Citoplasma
Mitocondria
BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO

17. Es un derivado porfirínico que contiene un átomo de Fe (elemento clave en
el transporte de O2). Este grupo constituye el núcleo prostético (porción no
proteica sin la cual la proteína no tendría actividad)
GRUPO HEMO

18. SÍNTESIS DE HEMO
 Grupo prostético de la hemoglobina, de los citocromos redox y de las enzimas
con citocromo P450.
 Las reacciones iniciales en la síntesis de hemo son comunes a la síntesis de
otros tetra pirroles como la clorofila en plantas y la coenzima B12 en
Bacterias.
 En el hombre, la síntesis de hemo ocurre en todos los tejidos, sobretodo en la
médula ósea (hemoglobina) y en el hígado (citocromos P450)

19. SÍNTESIS DE HEMO
 Se necesita no solo para Hb sino para citocromos, catalasas y peroxidasas.
 sustrato: glicina y succinil-CoA.
 Fe+2 llega desde el plasma (transferrina), atraviesa la membrana del GR
en desarrollo y es captado la sideroglobulina. Es incorporado al HEMO ya
sintetizado.

20. REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DEL
HEMO
Inducción del ALA Sintasa en el Hígado
1. Los medicamentos son
metabolizados por enzimas del
citocromo P450.
2. Algunos fármacos inducen la
síntesis del citocromo P450,
produciendo un aumento del
consumo y rotura del hemo.

21. REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DEL
HEMO
Inducción del ALA Sintasa en el Hígado
3. Esto da lugar a una disminución global de la
concentración de hemo en las células
hepáticas, lo que a su vez estimula o induce la
transcripción de la ALA sintasa y la síntesis
del hemo.
4. La glucosa bloquea su inducción.

22. Metabolismo del Hierro
 Las células utilizan el hierro principalmente para la síntesis de hemoglobina (las
cual es liberada hacia la circulación como componente de los eritrocitos),
mioglobina (pigmento muscular) y algunas enzimas respiratorias (citocromos,
peroxidasas, catalasas).
 La cantidad total de hierro en el organismo es de 4 a 5 gramos por término
medio.
 Aproximadamente el 65% de esa cantidad se encuentra en la hemoglobina;
alrededor del 4% en la mioglobina; un 1% en los grupos hemo de diversos
compuestos que estimulan la oxidación intracelular; el 0.1% se encuentra
combinado con la proteína transferrina del plasma sanguíneo; y del 15% al 30%
se encuentra almacenado, principalmente en el sistema reticuloendotelial y en
las células del parénquima hepático, sobre todo en forma de ferritina.
 El hierro se combina con la protoporfirina IX para formar la molécula hem, la
cual se une a una cadena polipeptídica, llamada globina, para formar la
hemoglobina.

24. METABOLISMO DEL HIERRO
 Cada gramo de Hemoglobina contiene 3,4 mg de Fe 
la reserva sanguínea es de 50 mg.
 Las pérdidas renales, por sudoración y digestivas son menores que 1 mg  el
déficit de Fe se genera más por pérdidas sanguíneas que por problemas
nutricionales.
 Sin embargo en los niños pequeños y en las embrazadas la ingestión adicional
de Fe es fundamental para cubrir las necesidades de síntesis.
 La absorción de Fe estará regulada por la magnitud de la eritropoyesis, el
estado de los depósitos de reserva y la cantidad de Fe de la dieta.
 Fe+2 necesario para sintetizar la Hemoglobina nueva es aprox. de 20 mg
diarios. El requerimiento diario de un adulto es de 1mg/día.  no viene de la
dieta sino que proviene de la destrucción de GR.

25. CATABOLISMO DE LA HEMOGLOBINA

27.  Bilirrubina directa o bilirrubina conjugada. Se encuentra unida con ácido glucurónico, para
luego ser acumulada en la vesícula biliar y constituir parte de la bilis, para su posterior
eliminación. Su valor normal estándar es de 0 a 0,3 mg/dL en adultos.
 Bilirrubina indirecta o bilirrubina no conjugada. Se encuentra unida a la albúmina ya que
aún no se ha unido a ácido glucurónico, en el hígado para su eliminación, porque aún no ha
tenido el proceso adecuado de degradación para formar parte de la bilis. Su valor normal
aproximado es de 0,1 a 0,5 mg/dl adultos. También encontramos formas no unidas a
que pueden atravesar la BHE y producir daño cerebral (kernicterus). Así pues, la
indirecta viene determinada por la bilirrubina no conjugada, ligada y no ligada a albúmina.
 Bilirrubina total es la suma de bilirrubina directa y bilirrubina indirecta, lo que da como
resultado aproximado del valor normal de 0,3 a 1,0 mg/dL
VALORES NORMALES DE LA BILIRRUBINA

28.  Los siguientes problemas del hígado también pueden causar ictericia o niveles de
bilirrubina altos:
- Cirrosis (cicatrización del hígado)
- Hepatitis
- Enfermedad hepática
- Enfermedad de Gilbert
 Los siguientes problemas con la vesícula biliar o las vías biliares pueden causar
niveles de bilirrubina más altos:
- biliar
- Cáncer del páncreas o de la vesícula biliar
- Cálculos biliares